1Werkstückaufstellung

Das Werkstück wird mithilfe eines Schraubstocks, einer Vorrichtung, eines Spannfutters oder eines kundenspezifischen Werkstückspannsystems sicher auf dem Maschinentisch fixiert.

Die korrekte Positionierung des Werkstücks ist für eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit unerlässlich.

2CNC-Programmeingabe

Das Bearbeitungsprogramm wird an die CNC-Steuerung übertragen.

Das Programm enthält unter anderem folgende Informationen:

• Werkzeugwege
• Schnittgeschwindigkeit
• Vorschubgeschwindigkeit
• Spindeldrehzahl
• Werkzeugauswahl
• Bearbeitungskoordinaten
• Kühlmittelbefehle

3Automatischer Werkzeugwechsel

Wenn mehrere Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind, wechselt der automatische Werkzeugwechsler (ATC) die Werkzeuge automatisch entsprechend dem Bearbeitungsprogramm.

Ein Werkstück könnte beispielsweise Folgendes erfordern:

1. Planfräsen
2. Stirnfräsen
3. Bohren
4. Klopfen
5. Aufreiben

Ein Bearbeitungszentrum kann diese Arbeitsgänge nacheinander ausführen, ohne dass die Schneidwerkzeuge manuell gewechselt werden müssen.

4Mehrachsige Bearbeitung

Die Maschine bewegt das Schneidwerkzeug und das Werkstück entlang der X-, Y- und Z-Achse.

Je nach Maschinenkonfiguration können auch zusätzliche Drehachsen integriert werden, um komplexere Bearbeitungsvorgänge zu ermöglichen.

Hohe Bearbeitungsgenauigkeit

Eine robuste Maschinenkonstruktion in Kombination mit präzisen Linearführungen, Kugelgewindetrieben, Servosystemen und CNC-Steuerung ermöglicht eine hervorragende Positionierung und Wiederholgenauigkeit.

Dadurch eignen sich VMCs für Präzisionsbauteile, Formen, Werkzeuge, Vorrichtungen und mechanische Teile.

Hohe Produktionseffizienz

Ein vertikales CNC-Bearbeitungszentrum kann mehrere Bearbeitungsprozesse in einer Aufspannung durchführen.

Dies reduziert:

• Manuelle Werkzeugänderungen
• Werkstückumpositionierung
• Einrichtungszeit
• Eingriff des Bedieners

Dadurch können die Hersteller die Produktionseffizienz steigern und die Bearbeitungskosten senken.

Ausgezeichnete Flexibilität

VMCs können eine breite Palette von Materialien und Bauteilen bearbeiten.

Gängige Materialien sind:

• Stahl
• Edelstahl
• Aluminium
• Kupfer
• Gusseisen
• Technische Kunststoffe

Durch den Wechsel der Schneidwerkzeuge und der Bearbeitungsparameter kann dieselbe Maschine für unterschiedliche Produktionsanforderungen eingesetzt werden.

Geeignet für die Serienfertigung

CNC-Vertikalbearbeitungszentren eignen sich besonders für die Fertigung mittlerer und hoher Stückzahlen. Nach der Überprüfung des CNC-Programms kann der gleiche Bearbeitungsprozess mit gleichbleibenden Ergebnissen wiederholt werden.

Einfache Integration mit der Automatisierung

Moderne VMCs lassen sich mit Automatisierungsanlagen wie beispielsweise folgenden integrieren:

• Roboterbe- und -entladesysteme
• Palettenwechsler
• Automatische Werkstückhandhabungssysteme
• Stangen- oder Materialzuführungssysteme
• In-Prozess-Inspektionssysteme

Dadurch eignen sich CNC-Vertikalbearbeitungszentren für automatisierte Produktionslinien und intelligente Fertigung.

Formen- und Werkzeugbau

VMCs werden in der Formenherstellung häufig eingesetzt, da sie eine gute Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität gewährleisten können.

Typische Anwendungsgebiete sind:

• Spritzgussformen
• Druckgussformen
• Stanzwerkzeuge
• Präzisionsformteile
• Elektrodenbearbeitung

Für Formenbauer können Hochgeschwindigkeitsspindeloptionen und eine präzise CNC-Steuerung von besonderer Bedeutung sein.

Autoteile

CNC-Vertikalbearbeitungszentren werden häufig zur Herstellung von Automobilkomponenten wie beispielsweise folgenden eingesetzt:

• Motorkomponenten
• Getriebeteile
• Bremskomponenten
• Wohnungen
• Einrichtungsgegenstände
• Aluminiumkomponenten

Luft- und Raumfahrtkomponenten

In der Luft- und Raumfahrtindustrie sind Bearbeitungsgenauigkeit, Steifigkeit, thermische Stabilität und eine zuverlässige CNC-Steuerung wichtige Faktoren. Bearbeitungszentren können je nach Arbeitsbereich und Spezifikationen der Maschine zur Bearbeitung von Strukturbauteilen und anderen Präzisionsteilen eingesetzt werden.

Allgemeine mechanische Bauteile

VMCs werden auch häufig für allgemeine technische Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Maschinenkomponenten
• Flansche
• Klammern
• Schächte
• Einrichtungsgegenstände
• Teller
• Wohnungen

1. Tischgröße

Der Maschinentisch muss groß genug sein, um das Werkstück und die Vorrichtung aufzunehmen.

Bei der Auswahl der Tischgröße sollten sowohl die Abmessungen des Werkstücks als auch der für die Einspannung benötigte Platz berücksichtigt werden.

2. Verfahrweg entlang der X-, Y- und Z-Achse

Der Achsverfahrweg bestimmt den maximalen Bearbeitungsbereich der Maschine.

Zum Beispiel:

• Der Verfahrweg der X-Achse bestimmt den verfügbaren Bearbeitungsbereich von links nach rechts.
• Die Bewegung entlang der Y-Achse bestimmt den Hubbereich von vorne nach hinten.
• Der Verfahrweg der Z-Achse bestimmt den vertikalen Bearbeitungsbereich.

Prüfen Sie stets den tatsächlichen Bearbeitungsbereich und verlassen Sie sich nicht nur auf die Tischabmessungen.

3. Spindeldrehzahl

Die Spindeldrehzahl sollte auf das Material und die Schneidwerkzeuge abgestimmt sein. Hohe Spindeldrehzahlen eignen sich für Aluminium, kleine Werkzeuge und die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, während niedrigere Drehzahlen mit hohem Drehmoment für die Grobbearbeitung von Stahl und Gusseisen besser geeignet sein können.

4. Spindelmotorleistung

Die Spindelleistung beeinflusst die Zerspanungsleistung der Maschine. Eine höhere Spindelleistung kann bei der Zerspanung von Vorteil sein, jedoch sollte die Leistung zusammen mit dem Spindeldrehmoment, der Maschinensteifigkeit und den Zerspanungsbedingungen betrachtet werden.

5. Kapazität des automatischen Werkzeugwechslers

Die ATC-Kapazität ist ein weiterer wichtiger Faktor. Gängige Konfigurationen umfassen 12, 16, 20, 24 oder mehr Instrumente.

Die erforderliche Werkzeugkapazität hängt von der Komplexität der Teile und der Anzahl der in einer Aufspannung durchgeführten Bearbeitungsvorgänge ab.

6. CNC-Steuerung

Das CNC-Steuerungssystem hat direkten Einfluss auf den Maschinenbetrieb und die Programmiermöglichkeiten. Gängige CNC-Steuerungssysteme stammen unter anderem von Fanuc, Siemens und Mitsubishi.

Bei der Auswahl einer Maschine sollten Sie Folgendes beachten:

• Programmieranforderungen
• Vertrautheit mit dem Bediener
• Verfügbare Funktionen
• Fernwartungsfähigkeit
• Verfügbarkeit von Ersatzteilen

7. Maschinensteifigkeit

Die Steifigkeit der Maschine ist besonders wichtig bei der Bearbeitung von gehärtetem Stahl, Gusseisen oder großen Bauteilen.

Eine starre Maschinenstruktur trägt dazu bei, Folgendes zu reduzieren:

• Vibration
• Werkzeugdurchbiegung
• Geplauder
• Dimensionsfehler

8. Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit

Bei Präzisionsbearbeitungen sollten Sie die Herstellervorgaben hinsichtlich Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit beachten.

Für Anwendungen mit hohen Präzisionsanforderungen muss gegebenenfalls auch Folgendes berücksichtigt werden:

• Rückkopplung auf eine lineare Skala
• Thermische Kompensation
• Genauigkeit der Kugelgewindespindel
• Maschinenkalibrierung
• Umgebungstemperaturregelung

3-Achs-CNC-Vertikalbearbeitungszentrum

Ein standardmäßiges 3-Achs-VMC bewegt sich entlang folgender Linien:

• X-Achse
• Y-Achse
• Z-Achse

Es eignet sich für viele allgemeine Bearbeitungsanwendungen und ist in der Regel die wirtschaftlichste Konfiguration.

4-Achs-Bearbeitungszentrum

Eine vierte Drehachse ermöglicht die Rotation des Werkstücks während der Bearbeitung. Dadurch kann die Anzahl der für bestimmte Bauteile erforderlichen Aufspannungen reduziert und die Produktivität gesteigert werden.

5-Achs-Bearbeitungszentrum

Ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum kann zusätzliche Drehbewegungen steuern, wodurch das Schneidwerkzeug das Werkstück aus mehreren Richtungen anfahren kann.

Es ist besonders nützlich für:

• Komplexe Formen
• Luft- und Raumfahrtkomponenten
• Laufräder
• Medizinische Komponenten
• Komplexe gekrümmte Oberflächen

Eine 5-Achs-Maschine ist jedoch im Allgemeinen teurer und erfordert fortgeschrittenere Programmier- und Bedienungskenntnisse.

Werkstückinformationen

Bieten:

• Maximale Werkstücklänge
• Maximale Werkstückbreite
• Maximale Werkstückhöhe
• Werkstückgewicht
• Material
• Produktionsmenge

Bearbeitungsanforderungen

Angeben:

• Erforderliche Bearbeitungsvorgänge
• Erforderliche Toleranz
• Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit
• Schneidwerkzeuge
• Erforderliche Spindeldrehzahl
• Erforderliche Produktionszykluszeit

Automatisierungsanforderungen

Wenn Sie eine automatisierte Produktion planen, geben Sie bitte an, ob Sie Folgendes benötigen:

• Automatisches Be- und Entladen
• Roboterintegration
• Palettenwechsler
• Automatische Messung
• Späneförderer
• Kühlmittelfiltration

Mithilfe dieser Informationen kann der Maschinenlieferant eine besser geeignete Konfiguration empfehlen.

Wozu wird ein vertikales CNC-Bearbeitungszentrum verwendet?

Ein vertikales CNC-Bearbeitungszentrum dient zum Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Ausdrehen, Reiben und anderen Präzisionsbearbeitungen. Es findet breite Anwendung im Formenbau, in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, in der Elektronik und in der allgemeinen Fertigung.

Worin besteht der Unterschied zwischen einer VMC und einer CNC-Fräsmaschine?

Eine VMC ist im Wesentlichen eine CNC-Fräsmaschine mit vertikaler Spindel und umfasst typischerweise zusätzliche Automatisierungsfunktionen wie einen automatischen Werkzeugwechsler und einen geschlossenen Bearbeitungsbereich.

Ist ein vertikales Bearbeitungszentrum für Aluminium geeignet?

Ja. Mit einer geeigneten Spindeldrehzahl, geeigneten Schneidwerkzeugen, einem geeigneten Kühlsystem und geeigneten Bearbeitungsparametern kann ein Bearbeitungszentrum Aluminiumbauteile effizient bearbeiten.

Kann eine Bearbeitungsmaschine Stahl bearbeiten?

Ja. Ein korrekt konfiguriertes Bearbeitungszentrum kann Kohlenstoffstahl, legierten Stahl, Edelstahl und andere Metalle bearbeiten. Maschinensteifigkeit, Spindeldrehmoment, Schneidwerkzeuge und Schnittparameter müssen materialabhängig ausgewählt werden.

Wie viele Achsen hat ein vertikales Bearbeitungszentrum?

Die meisten Standard-Bearbeitungszentren sind 3-Achs-Maschinen. Für komplexere Bearbeitungsanforderungen sind auch 4- und 5-Achs-Konfigurationen erhältlich.

Wie lange ist die Lebensdauer eines vertikalen CNC-Bearbeitungszentrums?

Die Lebensdauer hängt von der Maschinenkonstruktion, der Bauteilqualität, den Betriebsbedingungen, der Wartung und der Auslastung ab. Regelmäßige Schmierung, sachgemäße Wartung, korrekte Schnittparameter und der rechtzeitige Austausch von Verschleißteilen können die Maschinenlebensdauer deutlich verlängern.

Senden Sie uns Ihre Werkstückzeichnungen, Materialangaben, Abmessungen, erforderliche Toleranzen und Produktionsanforderungen. Wir empfehlen Ihnen gerne die passende Konfiguration eines vertikalen CNC-Bearbeitungszentrums für Ihre Anwendung.

Tel./WhatsApp/WeChat: +86 189-2577-9357 | E-Mail: sales8@dgbica.com